Energía solar

El Sol es la estrella más cercana a nuestro planeta y se formó hace 4.650 millones de años. Las altas temperaturas de su superficie – 5.778 grados Kelvin- generadas por el proceso de fusión nuclear, permiten la liberación y transferencia de energía a través de ondas electromagnéticas, como por ejemplo la luz. Éstas ondas son utilizadas como fuente de energía por los vegetales para la fotosíntesis, por la biosfera para regular la temperatura del planeta, y también por los seres humanos. Por lo tanto, podemos considerar que el Sol es la fuente de energía más constante y abundante con la que cuenta nuestro planeta.

Hoy disponemos de diferentes tipos de tecnologías para el aprovechamiento de la energía solar según las diversas necesidades de nuestra vida cotidiana. Estas tecnologías se clasifican en tres grandes grupos:

1. Sistemas Fotovoltaicos (FV): Están compuestos por celdas fotovoltaicas cuyo compuesto principal es un semiconductor de Silicio, capaz de captar la energía solar y transformarla de manera directa a energía eléctrica en forma de voltaje y corriente continua. Este fenómeno ocurre debido a que los fotones, que componen la luz, golpean los electrones que están al interior de las celdas fotovoltaicas. Estos electrones migran a la superficie frontal de la celda, produciendo una diferencia de potencial entre las superficies frontal y posterior y, por ende, una corriente eléctrica (ver infografía). Estos sistemas convierten la energía solar sólo durante el día.

2. Concentración Solar de Potencia (CSP): Se caracteriza por la conversión de la energía solar en energía térmica, que luego es convertida en energía eléctrica. Un tipo de CSP funciona a partir del uso de espejos que concentran la luz para calentar un fluido que al evaporarse ingresa a una turbina que mueve un generador eléctrico. Dentro de los CSP más comunes se encuentran las tecnologías de Cilindro Parabólico, Fresnel y Torre. A diferencia de otros sistemas basados en energía solar el CSP tiene la capacidad de almacenar energía cuando no hay luz solar.

El desierto de Atacama presenta los niveles de radiación solar directa más altos del mundo, lo que se traduce en muy buenas condiciones para la introducción de tecnologías CSP.

3. Sistemas Solares Térmicos (SST): Consiste en un sistema capaz de captar la energía del sol y transferirla para calentar un fluido que pueda almacenarla. Esto, por ejemplo, permite calentar agua para su uso final en casas, edificios, empresas y procesos industriales. Dentro de los SST se pueden mencionar los colectores planos y tubos al vacío.

Energía solar fotovoltaica en el mundo

Durante el 2013, los sistemas fotovoltaicos sumaron a nivel mundial una capacidad instalada de 139 GW, transformándose en una de las tecnologías de conversión de energías renovables con mayor presencia en el mundo después de las usadas para la energía hidroeléctrica.

Los países con mayor capacidad instalada a nivel mundial son Alemania con 35,7 GW, España con 23 GW, India con 20GW y China con 19,9 GW (Fuente: REN21 ,2014).

Potencial de energía solar en el país

En nuestro país, el potencial de energía solar es muy alto. Contamos con grandes extensiones de zonas desérticas con una alta radiación solar, lo que favorece la utilización de diversas tecnologías para su transformación.

Durante el año 2012 se instalaron los primeros proyectos solares y, a diciembre de 2014, 20 proyectos de generación fotovoltaica ya estaban conectados a los sistemas eléctricos alcanzando una capacidad total de 377 MW. Estos se ubican en su mayoría desde la región de Arica y Parinacota hasta la región de Coquimbo.

Desde tiempos remotos se han aprovechado los beneficios de la energía solar. Ya en 1830 el astrónomo británico John Herschel utilizó una caja con superficies reflectantes para cocinar alimentos durante una expedición en África. En 1833, Fritts construyó la primera célula solar (posteriormente se llamó celda fotovoltaica), y en 1905 Einstein entregó la explicación teórica de su funcionamiento, conocida como efecto fotoeléctrico.

Cabe destacar que en 1872 se construyó la primera desalinizadora solar del mundo, en la localidad de Las Salinas, desierto de Atacama. La planta, que funcionó por 40 años, llegó a producir cerca de 18.000 litros de agua por día. (Fuente: www.historiacienciaytecnologia.com).

Participación de la energía solar en el sistema interconectado

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Fuente: Ministerio de Energía

SIC: Sistema Interconectado Central
SING: Sistema Interconectado del Norte Grande